基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡制造技术

本发明专利技术提供一种基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡，包括FPGA模块、PCIE总线接口、桥接模块、逻辑模块和闪存模块，FPGA模块的输入端上设有稳压模块，FPGA模块的输出端上设有第一通讯端口，第一通讯端口用于保障FPGA模块的信号输出，FPGA模块内至少包括一个FPGA芯片，桥接模块、逻辑模块和闪存模块的信号输入端均分别与FPGA模块的信号输出端电性连接，本发明专利技术通过FPGA模块、逻辑模块和桥接模块的设计，提高了基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡运算性能，保障了基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡的高速复杂运算，通过PCIE总线接口的设计，使得基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡可以结合目前主流的服务器、桌面PC级与其组成高性能分布式计算系统。

High performance computing communication processing card based on PLX+KU series

The invention provides a high-performance computing and communication processing card based on PLX+KU series, which includes a FPGA module, a PCIE bus interface, a bridge module, a logic module and a flash memory module. The signal output of the FPGA module includes at least one FPGA chip. The signal input of the bridge module, the logic module and the flash memory module are electrically connected with the signal output of the FPGA module respectively. The design of the FPGA module, the logic module and the bridge module improves the high performance computing and communication processing based on the PLX+KU series. The performance of the card ensures the high-speed and complex operation of the high-performance computing and communication processing card based on PLX+KU series. Through the design of PCIE bus interface, the high-performance computing and communication processing card based on PLX+KU series can combine the current mainstream server, desktop PC level with it to form a high-performance distributed computing system.

【技术实现步骤摘要】
基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡
本专利技术涉及计算机系统
，特别涉及一种基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡。
技术介绍
FPGA是高规格的集成电路，可以实现通过不断的配置和拼接，达到无限精度的函数功能，因为它不像CPU或者GPU那样，基本数据类型的位宽都是固定的，相反FPGA能够做的非常灵活。在使用FPGA的过程中，特别适合一些low-level的操作，比如像bitmasking、shifting、addition这样的操作都可以非常容易的实现。FPGA产品也相机推出了C语言编译器，大大简化了FPGA的开发难度。为了满足图像处理和机器学习的要求，也提供了部分OpenCL功能。好多平台也逐渐和FPGA计算资源相结合。如Caffe、Spark。支持C语言和OpenCL，可以和Caffe、Spark等结合使用然而，现有的高性能计算通讯处理卡的加速比较低，难以实现高速复杂的运算，不适用于HASH计算、虚拟币挖矿、深度学习、图像处理等高计算高数据吞吐的业务处理。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供一种能实现高速复杂运算的基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡。一种基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡，包括FFPGA逻辑模块和分别与所述CPLD模块电性连接的PCIE总线接口、桥接模块、逻辑模块和闪存模块，所述CPLD模块的输入端上设有稳压模块，所述稳压模块用于降低所述CPLD模块的输入信号的波动，所述CPLD模块的输出端上设有第一通讯端口，所述第一通讯端口用于保障所述CPLD模块的信号输出，所述闪存模块用于存储所述CPLD模块中的数据，所述FPGA模块内至少包括4个FPGA芯片，每个所述FPGA芯片的信号输出端均与所述第二通讯端口电性连接，所述FPGA模块用于接收所述CPLD模块中的数据后进行逻辑运算，所述桥接模块的信号输入端均分别与所述CPLD模块的信号输出端电性连接，所述FPGA模块的输入端上设有稳压模块，所述稳压模块用于降低所述FPGA模块的输入信号的波动。上述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡，通过所述FPGA模块、所述逻辑模块和所述桥接模块的设计，有效的提高了所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡运算性能，进而保障了所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡的高速复杂运算，通过所述PCIE总线接口的设计，使得所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡可以结合目前主流的服务器、桌面PC级与其组成高性能分布式计算系统；通过所述第一通讯端口和所述第二通讯端口的设计，以使提供了统一的API接口，可以方便的对接应用，如：虚拟币挖矿计算、HASH计算、信号处理计算、机器学习、神经网络计算、音视频计算，进而有效的提高了所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡的运算性能；通过所述闪存模块的设计，以使所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡具备在线快速下载程序或者切换程序的功能，进而解决了离线才能对FPGA慢速烧录的问题，方便了所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡在大数据处理过程中的应用程序调度和远程管理。进一步地，所述稳压模块包括第一稳压器、第二稳压器、第三稳压器、第四稳压器、第五稳压器和第六稳压器，且所述第一稳压器、所述第二稳压器、所述第三稳压器、所述第四稳压器、所述第五稳压器和所述第六稳压器均采用LTM4620型号制成。进一步地，所述FPGA模块中设有一CPLD芯片，且所述CPLD芯片采用cyclone或arria系列芯片制成。进一步地，所述第一通讯端口采用CPLDJTAGConn2.54mm型号制成，所述第二通讯端口采用FPGAJTAGConn2.0mm型号制成。进一步地，所述PCIE总线接口上设有通讯插槽，所述通讯插槽采用PCIE4xFingers结构。进一步地，所述逻辑模块采用4块K7、V7或ultrascale系列芯片制成。进一步地，所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡还包括状态显示模块，所述状态显示模块采用状态指示灯或蜂鸣器制成。进一步地，所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡还包括报警模块，所述报警模块与所述FPGA模块电性连接，所述报警模块用于当检测到所述FPGA模块发生故障时发出报警信号。进一步地，所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡还包括散热模块，所述散热模块采用散热风扇或散热管制成。进一步地，所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡还包括一外接电源，所述外接电源通过插座与外部供电系统连接。附图说明图1为本专利技术第一实施例提供的基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡的模块结构示意图；图2为本专利技术第一实施例提供的基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡的板卡结构示意图；图3为本专利技术第二实施例提供的基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡的板卡结构示意图；主要元素符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本专利技术的若干实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1至图2，本专利技术第一实施例提供一种基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡100，包括FPGA模块(FPGA逻辑模块)10和分别与所述FPGA模块10电性连接的PCIE总线接口13、桥接模块14、逻辑模块和闪存模块15，通过所述FPGA模块10、所述逻辑模块和所述桥接模块14的设计，有效的提高了所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡100运算性能，进而保障了所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡100的高速复杂运算，且。所述FPGA模块10的输入端上设有稳压模块11，所述稳压模块11用于降低所述FPGA模块10的输入信号的波动，以防止了所述FPGA模块10由于电压或电流波动较大导致的损坏，提高了所述FPGA模块10和所述基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡100的使用寿命，所述FPGA模块10的输出端上设有第一通讯端口12，所述第一通讯端口12用于保障所述FPGA模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡，其特征在于：包括FPGA模块和分别与所述FPGA模块电性连接的PCIE总线接口、桥接模块、逻辑模块和闪存模块，所述FPGA模块的输入端上设有稳压模块，所述稳压模块用于降低所述FPGA模块的输入信号的波动，所述FPGA模块的输出端上设有第一通讯端口，所述第一通讯端口用于保障所述FPGA模块的信号输出，所述FPGA模块内至少包括一个FPGA芯片，每个所述FPGA芯片的信号输出端均与所述第一通讯端口电性连接，所述桥接模块、所述逻辑模块和所述闪存模块的信号输入端均分别与所述FPGA模块的信号输出端电性连接，所述桥接模块用于所述FPGA模块上的信号桥接，所述逻辑模块用于接收所述FPGA模块中的数据后进行逻辑运算，所述闪存模块用于存储所述FPGA模块中的数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡，其特征在于：包括FPGA模块和分别与所述FPGA模块电性连接的PCIE总线接口、桥接模块、逻辑模块和闪存模块，所述FPGA模块的输入端上设有稳压模块，所述稳压模块用于降低所述FPGA模块的输入信号的波动，所述FPGA模块的输出端上设有第一通讯端口，所述第一通讯端口用于保障所述FPGA模块的信号输出，所述FPGA模块内至少包括一个FPGA芯片，每个所述FPGA芯片的信号输出端均与所述第一通讯端口电性连接，所述桥接模块、所述逻辑模块和所述闪存模块的信号输入端均分别与所述FPGA模块的信号输出端电性连接，所述桥接模块用于所述FPGA模块上的信号桥接，所述逻辑模块用于接收所述FPGA模块中的数据后进行逻辑运算，所述闪存模块用于存储所述FPGA模块中的数据。2.根据权利要求1所述的基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡，其特征在于：所述稳压模块包括第一稳压器、第二稳压器、第三稳压器、第四稳压器、第五稳压器和第六稳压器，且所述第一稳压器、所述第二稳压器、所述第三稳压器、所述第四稳压器、所述第五稳压器和所述第六稳压器均采用LTM4620型号制成。3.根据权利要求1所述的基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡，其特征在于：所述FPGA模块中设有一CPLD芯片，且所述CPLD芯片采用cyclone或arria系列芯片制成。4.根据权利要求1所述的基于PLX+KU系列的高性能计算通讯处理卡，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：华杰，强科华，尤文杰，
申请(专利权)人：无锡万吉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32